ES2203558T5 - Procedimiento para la obtencion de trietanolamina o de n-(2-aminoetil)-etanolamina con calidad de color mejorada. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la obtención de alcanolaminas con una mejorada calidad de color, caracterizado porque se trata la alcanolamina con una cantidad eficaz de ácido fosfórico o hipofosfórico o de sus compuestos primero a temperaturas desde 40 hasta 250ºC durante un intervalo de tiempo de al menos 5 minutos (etapa a) y se destila a continuación en presencia de una cantidad eficaz de uno de estos compuestos de fósforo (etapa b).

Description

Procedimiento para la obtención de trietanolamina o de N-(2-aminoetil)-etanolamina con calidad de color mejorada.
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La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de trietanolamina o de N-(2-aminoetil)-etanolamina con calidad de color mejorada.
Los campos de aplicación importantes de las alcanolaminas, tal como, por ejemplo, la trietanolamina (TEA), o sus productos derivados son, por ejemplo, los jabones, los agentes de lavado y los champúes en la industria cosmética o incluso los agentes dispersantes y los agentes emulsionantes.
Para estos y para otros campos de aplicación son deseables alcanolaminas incoloras, transparentes, con una coloración tan baja como sea posible, por ejemplo medida como índice de color APHA o como índice de color de Gardner, que conserven estas propiedades incluso durante tiempos de almacenamiento prolongados (por ejemplo de 6, de 12 o de un número mayor de meses).
Constituye un problema reconocido el que una alcanolamina pura, obtenida tras una destilación fraccionante de un producto en bruto de alcanolamina, que haya sido obtenido por ejemplo mediante la reacción de amoníaco con óxido de etileno o con óxido de propileno, presenta una coloración amarillenta hasta parduzca (índice de color por ejemplo comprendido aproximadamente entre 10 y 500 APHA según la norma DIN ISO 6271(= Hazen)). Esta coloración se presenta, de manera especial, en aquellos procedimientos en los que sean recorridas temperaturas elevadas.
En el caso de un almacenamiento de la alcanolamina, incluso en recipientes cerrados y con exclusión de la luz, esta coloración se refuerza todavía más (véase por ejemplo las publicaciones: T.I. MacMillan, Ethylene Oxide Derivatives, Report No. 193, capítulo 6, páginas 6-5 y 6-9 hasta 6-13, 1991, SRI International, Menlo Park, California 94025; G.G. Smirnova et al., J. of Applied Chemistry of the USSR 61, página 1508-9 (1988), y Chemical & Engineering News 1996, Sept. 16, página 42, columna central).
En la literatura han sido descritos diversos procedimientos para la obtención de alcanolaminas con calidad de color mejorada.
Las publicaciones EP-A-36 152 y EP-A-4015 explican el influjo de los materiales empleados en los procedimientos para la obtención de las alcanolaminas sobre la calidad de color de los productos resultantes del procedimiento y recomiendan aceros exentos de níquel o bien bajos en níquel.
La publicación US-A-3 207 790 describe un procedimiento para mejorar la calidad de color de las alcanolaminas mediante el aporte en la alcanolamina de un hidruro de boro de un metal alcalino.
Sin embargo, no es deseable en muchos campos importantes de aplicación la presencia de un producto auxiliar (estabilizante) destinado a mejorar la calidad de color de las alcanolaminas.
La solicitud de patente alemana anterior Nr. 19942300.8 con fecha 04.09.99 se refiere a un procedimiento para la obtención de alcanolaminas con calidad de color mejorada mediante el tratamiento de la alcanolamina con hidrógeno en presencia de un catalizador de hidrogenación a temperatura elevada.
La publicación JP-A-04 29 0850 (Derwent Abstract Nr. 92-393250/48; Chem. Abstr. 118: 101513e) describe la decoloración de la trietilentetraamina mediante calentamiento en presencia de ácido fosforoso y agua.
La publicación JP-A-49 07 6804 (Derwent Abstract Nr. 76608V 44; Chem. Abstr. 82:3766h) se refiere a la purificación de etilenaminas tal como la trietilenamina o la pentaetilenhexamina mediante destilación en presencia de ésteres del ácido fosforoso.
La publicación EP-A-4015 describe que se obtienen la monoetanolamina, la dietanolamina y la trietanolamina con una coloración menor mediante el aporte de ácido fosforoso o de ácido hipofosforoso o de sus derivados antes o durante o directamente tras la reacción escalonada de óxido de etileno con amoníaco y, a continuación, aislamiento mediante destilación. En la página 2, líneas 14 hasta 18, se enseña que no se consigue la decoloración en una magnitud satisfactoria de las etanolaminas que estén ya más o menos coloreadas, mediante una destilación llevada a cabo en presencia de ácido fosforoso. La publicación EP-A-4015 enseña que, por el contrario, es necesario que el ácido fosforoso o que el ácido hipofosforoso sea aportado durante la obtención de la etanolamina o, al menos, a la mezcla en bruto de la reacción directamente tras la conversión, que contiene las etanolaminas, el agua y el amoníaco (véanse los ejemplos y la reivindicación).
La solicitud de patente alemana anterior Nr. 19855383.8 con fecha 01.12.98 se refiere a un procedimiento para la purificación de la TEA, preparada mediante la reacción de amoníaco acuoso con óxido de etileno en fase líquida bajo presión y a temperatura elevada, eliminándose del producto de la reacción el amoníaco en exceso, el agua y la monoetanolamina, haciéndose reaccionar el producto en bruto, obtenido de este modo, con óxido de etileno a temperaturas comprendidas entre 110 y 180ºC y, a continuación, llevándose a cabo una rectificación en presencia de ácido fosforoso o de ácido hipofosforoso o de sus compuestos.
La presente invención tenía como tarea encontrar un procedimiento económico, selectivo, eficiente y técnicamente poco costoso para la obtención de trietanolamina o de N-(2-aminoetil)-etanolamina con calidad de color mejorada. El procedimiento debe posibilitar, mediante la eliminación de los inconvenientes del estado de la técnica, la reducción de la coloración de la trietanolamina o de la aminoetiletanolamina, por ejemplo medida como índice de color APHA y mejorar la estabilidad de color (aumento no deseado del índice de color durante el tiempo de almacenamiento).
Por lo tanto, se encontró un procedimiento para la obtención de trietanolamina o de N-(2-aminoetil)-etanolamina con calidad de color mejorada, caracterizado porque se trata (etapa a) la alcanolamina, cuyo grado de pureza es mayor que el 70% en peso, con una cantidad efectiva de ácido fosforoso o de ácido hipofosforoso o de sus compuestos, en primer lugar, a temperaturas comprendidas entre 150 y 220ºC, durante un período de tiempo comprendido entre 30 minutos y 2 horas y, a continuación, se destila (etapa b) en presencia de una cantidad efectiva de uno de estos compuestos del fósforo, llevándose a cabo el tratamiento de la alcanolamina en la etapa a y la destilación de la alcanolamina (etapa b) respectivamente en presencia de en 0,02 hasta un 0,5% en peso del compuesto de fósforo, referido a la cantidad empleada de alcanolamina.
La etanolamina, que se emplea en el procedimiento de conformidad con la invención, puede ser obtenida según procedimientos conocidos, por ejemplo mediante la reacción de amoníaco o de una amina primaria con óxido de etileno (por ejemplo según la publicación EP-A-673 920) o mediante la aminación de los alcoholes primarios correspondientes.
La N-(2-aminoetil)-etanolamina (AEEA) puede ser obtenida mediante la reacción de monoetanolamina o de amoníaco con óxido de etileno en presencia de hidrógeno y de un catalizador de hidrogenación, de deshidrogenación o de aminación.
La pureza de las etanolaminas, que se emplean en el procedimiento de conformidad con la invención, es mayor que el 70% en peso, de manera especial es mayor que el 80% en peso. De igual modo, pueden emplearse, también, alcanolaminas destiladas con una pureza mayor que el 90% en peso, de manera preferente \geq el 97% en peso, de manera especial \geq el 98% en peso, de manera muy preferente \geq el 99% en peso, junto a las alcanolaminas en bruto, destiladas o no destiladas, que pueden ser tomadas directamente en forma en bruto de una instalación para la obtención de la alcanolamina a partir de los precursores correspondientes.
De igual modo, pueden emplearse mezclas de alcanolaminas, refiriéndose las purezas que han sido citadas precedentemente, a cada una de las alcanolaminas de esta mezcla, o soluciones de alcanolaminas en un disolvente inerte, tales como, por ejemplo, los alcoholes (el metanol, el etanol, el iso-propanol, el n-propanol, el n-butanol, el 2-etilhexanol), los éteres (el tetrahidrofurano, el 1,4-dioxano), los hidrocarburos (el benceno, el pentano, el éter de petróleo, el tolueno, el xileno, el hexano, el heptano, el mihagol) y agua.
El índice de color APHA de las alcanolaminas empleadas (referido a la alcanolamina que no ha sido tratada con ácido) toma un valor, en general, \leq 100, de manera especial \leq 50, por ejemplo \leq 20.
Las alcanolaminas, que son empleadas en el procedimiento de conformidad con la invención, están constituidas por la trietanolamina y por la N-(2-aminoetil)-etanolamina (AEEA).
El procedimiento, según la invención, puede llevarse a cabo de la manera siguiente:
En una primera etapa del procedimiento (etapa a) se combina la alcanolamina o una mezcla de las alcanolaminas, cuya calidad de color debe ser mejorada, en fase líquida, de manera opcional en presencia de un disolvente inerte, en un recipiente (con agitador) adecuado, que puede estar equipado con un refrigerante de reflujo, con una cantidad efectiva de ácido fosforoso (H_{3}PO_{3}), de ácido hipofosforoso (H_{3}PO_{2}) o de compuestos de estos ácidos, ventajosamente bajo agitación o con recirculación por bombeo y se calienta la mezcla durante un período de tiempo comprendido entre 30 minutos y 2 horas, a temperaturas comprendidas entre 150 y 220ºC.
Con el fin de facilitar la manipulabilidad puede ser ventajoso en este caso dosificar la cantidad efectiva del ácido fosforoso, del ácido hipofosforoso o de los compuestos de estos ácidos, en un diluyente o en un disolvente inerte adecuado, tales como, por ejemplo, el agua, los alcoholes (el metanol, el etanol, el iso-propanol, el n-propanol), los éteres (el tetrahidrofurano, el 1,4-dioxano) o una alcanolamina (por ejemplo con una etanolamina, tal como la monoetanolamina, la dietanolamina, la trietanolamina, la N-(2-aminoetil)-etanolamina), pudiendo ser en este caso la alcanolamina
la misma que la alcanolamina producida con ayuda del procedimiento, en forma de una solución o de una suspensión.
La duración necesaria para el tratamiento de la alcanolamina (o de la mezcla de las alcanolaminas) con el compuesto de fósforo se deduce, entre otras cosas, a partir del grado de la coloración de la alcanolamina empleada y de la magnitud de la decoloración deseada y/o de la estabilidad del color de la alcanolamina. Por regla general, a una temperatura dada, es tanto mayor cuanto mayor sea el grado de la coloración de la alcanolamina empleada en el procedimiento de conformidad con la invención y cuanto más elevadas sean las exigencias relativas a la calidad de color del producto obtenido con ayuda del procedimiento.
Sin embargo, la temperatura no debe ser elegida demasiado elevada, es decir que, por regla general, no debe ser mayor que 250ºC, puesto que, en otro caso, se presenta una degradación de la alcanolamina inducida por el ácido, que influye negativamente sobre la calidad de color de la alcanolamina finalmente obtenida.
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Las temperaturas más convenientes para la alcanolamina correspondiente y las duraciones más convenientes del tratamiento pueden determinarse fácilmente por medio de ensayos previos sencillos.
Es ventajoso, en el caso de este tratamiento de la alcanolamina con el compuesto de fósforo, que la mezcla sea removida durante todo el tiempo que dure el tratamiento o de manera temporal (por ejemplo que sea agitada o recirculada por bombeo en circuito cerrado).
Por otra parte, es ventajoso que el tratamiento de la alcanolamina se lleve a cabo bajo una atmósfera de gas protector (por ejemplo N_{2} o Ar).
El tratamiento de la alcanolamina con el compuesto del fósforo puede llevarse a cabo, así mismo, de manera continua en recipientes adecuados, por ejemplo en un reactor tubular o en una cascada de reactores con agitación.
El tratamiento de la alcanolamina puede llevarse a cabo, de manera ventajosa, en el recipiente de cola de una columna de destilación o en un depósito para la destilación.
En una configuración especial de esta primera etapa del procedimiento se hará pasar, durante el tratamiento de la alcanolamina, un gas inerte (por ejemplo N_{2} o Ar) como corriente de gas de arrastre a través de la alcanolamina para eliminar de la mezcla los productos de bajo punto de ebullición formados, que pueden tener un efecto negativo sobre la calidad del color, tal como, por ejemplo, el acetaldehído o sus productos derivados.
En otra configuración especial de esta primera etapa del procedimiento se conduce a través de un intercambiador de calor la alcanolamina, que debe ser sometida al tratamiento, en estado líquido en circuito cerrado y en este caso se desprenden los productos de bajo punto de ebullición formados, que puedan tener un efecto negativo sobre la calidad del color, tal como, por ejemplo, el acetaldehído.
El intercambiador de calor puede estar constituido en este caso por un intercambiador de calor abierto, tal como, por ejemplo, un evaporador de película descendente o un evaporador de escobillas, o un intercambiador de calor cerrado, tal como, por ejemplo, un intercambiador de calor de placas o de haces tubulares.
De conformidad con las condiciones elegidas para la reacción, puede ser necesario llevar a cabo el tratamiento de la alcanolamina a una presión elevada (por ejemplo comprendida entre 0,1 y 50 bares) con el fin de evitar el desprendimiento no deseado a partir de la mezcla de uno o varios componentes.
El ácido fosforoso o el ácido hipofosforoso pueden emplearse en el procedimiento, de conformidad con la invención, en forma monómera o incluso en forma polímera, en forma hidratada (hidrato) o como compuesto de adición (por ejemplo sobre un soporte inorgánico u orgánico tal como SiO_{2}, Al_{2}O_{3}, TiO_{2}, ZrO_{2}).
Para el procedimiento, de conformidad con la invención, son adecuados también los compuestos del ácido fosforoso o del ácido hipofosforoso, tales como las sales (por ejemplo el hidrógenofosfito disódico (Na_{2}HPO_{3}), el hidrógenohipofosfito disódico (Na_{2}HPO_{2}), el hidrógenofosfito dipotásico (K_{2}HPO_{3}), el hidrógenofosfito diamónico
(NH_{4})_{2}HPO_{3})), las amidas, los ésteres (por ejemplo el fosfito de trietilo o el fosfito de trifenilo) o sus anhídridos (por ejemplo P_{2}O_{3}) o las mezclas de los compuestos del fósforo que han sido citados precedentemente.
En este caso, pueden emplearse las sales bien directamente, como tales, o por mezcla, de una sal básica, orgánica o inorgánica, tal como NaOH, KOH, Ca(OH)_{2}, NH_{4}OH, Na_{2}CO_{3}, K_{2}CO_{3}, NaOMe o NaOEt, en caso dado en un disolvente adecuado, con el ácido fosforoso o con el ácido hipofosforoso, realizada bien in situ o bien realizada como paso previo a su utilización en el tratamiento.
Son preferentes el ácido fosforoso (H_{3}PO_{3}), el ácido hipofosforoso (H_{3}PO_{2}), el hidrógenofosfito disódico (Na_{2}
HPO_{3}), el fosfito de trietilo, el fosfito de trifenilo y el hidrógenohipofosfito disódico (Na_{2}HPO_{2}).
La cantidad de los compuestos de fósforo, que deben ser aportados, se encuentra comprendida entre un 0,02 y un 0,5% en peso, referido a la cantidad empleada de alcanolamina; sin embargo, el efecto se produce incluso con cantidades mayores.
En el caso en que los compuestos del fósforo aportados sean ácidos, es decir aquellos con un valor pK_{a} menor que 4, la cantidad corresponde a un 0,5% en peso (referido a la cantidad empleada de alcanolamina), con el fin de evitar ampliamente la inducción de reacciones de descomposición de la alcanolamina catalizadas con el ácido.
Acto seguido al tratamiento de la alcanolamina (o de la mezcla de las alcanolaminas), que ha sido descrito precedentemente, se lleva a cabo una destilación o una rectificación con la alcanolamina (o con la mezcla de las alcanolaminas) en una segunda etapa del procedimiento (etapa b, en presencia de una cantidad efectiva de uno o varios de los compuestos del fósforo), que han sido citados precedentemente, a presión reducida.
Las cantidades de los compuestos del fósforo en esta segunda etapa del procedimiento se encuentran situadas dentro del mismo intervalo que en el caso de la primera etapa del procedimiento.
En una configuración especial del procedimiento se lleva a cabo la destilación o la rectificación de la alcanolamina en presencia del compuesto de fósforo o de los compuestos del fósforo que ya han sido aportados en la primera etapa del procedimiento.
La destilación o la rectificación de la alcanolamina se lleva a cabo de manera discontinua o de manera continua a una presión situada, por regla general, por debajo de 100 mbares (100 hPa), por ejemplo comprendida entre aproximadamente 10 y 50 mbares, y a temperaturas de la cola comprendidas, por regla general, entre 100 y 250ºC, eliminándose a través de la cabeza las proporciones presentes en caso dado de productos de bajo punto de ebullición en el caso en que se trabaje de una manera continua en una configuración especial y se obtiene en la descarga lateral la alcanolamina.
El residuo de la destilación o de la rectificación, que contiene el compuesto del fósforo aportado o sus productos de conversión, puede reciclarse por completo o en parte hasta el procedimiento en una forma especial de realización.
El procedimiento, de conformidad con la invención, proporciona una alcanolamina mejorada en cuanto a su calidad de color, que presenta inmediatamente después de su obtención un índice de color APHA comprendido entre 0 y 30, de manera especial comprendido entre 0 y 20, de manera muy preferente comprendido entre 0 y 10 y que presenta después de su tratamiento con ácido, que se lleva a cabo como se ha descrito en 2a) en el transcurso de 0,5 hasta 3 horas tras su obtención, un índice de color APHA comprendido entre 0 y 100, de manera especial comprendido entre 0 y 60, de manera muy especial comprendido entre 0 y 40, y un valor absoluto para el índice a*, según el sistema CIE-Lab, comprendido entre 0 y 4, de manera especial comprendido entre 0 y 3, de manera muy especial comprendido entre 0 y 2,5, y un valor absoluto para el índice b*, según el sistema CIE-Lab, comprendido entre 0 y 8, de manera especial comprendido entre 0 y 5, de manera muy especial comprendido entre 0 y 4 o que presenta después de un tratamiento con ácido, que se lleva a cabo como se ha descrito en el caso de 2b), en el transcurso de 0,5 hasta 3 horas, tras su obtención, un índice de color Gardner comprendido entre 0 y 3, de manera especial comprendido entre 0 y 2,5, de manera muy especial comprendido entre 0 y 2.
Ejemplos Observaciones previas 1a) Recocido y destilación (ejemplos 1 a 11)
La trietanolamina (TEA) en bruto, empleada en los ejemplos 1 a 11 estaba constituida por una corriente industrial procedente de la obtención de la etanolamina, constituida por un 71% en peso de trietanolamina, un 27% en peso de dietanolamina así como por un 2% en peso de otros productos (preponderantemente de O,N,N-tris-(2-hidroxietil)-etanolamina, de O,N-bis-(2-hidroxietil)-etanolamina y de bishidroxietil-piperazina).
Una muestra de la TEA en bruto, empleada en los ejemplos 1 a 11, tal como se ha descrito precedentemente, presentó tras una destilación industrial una pureza > el 99% en peso y tras un tratamiento con ácido de conformidad con 2a) y subsiguiente medición según 2c) en el dispositivo LICO 200, valores comprendidos 4 y 5 tanto para a* así como, también, para b*. El recocido (= etapa a del procedimiento) se llevó a cabo por calentamiento de la mezcla en bruto de etanolamina en el depósito de destilación en presencia del compuesto de fósforo, que ha sido indicado en la tabla 1, a presión normal (con relación a la temperatura y a la duración véase la tabla 1).
La destilación subsiguiente de la trietanolamina en bruto en presencia del compuesto de fósforo (= etapa b del procedimiento) se llevó a cabo de manera discontinua, a escala de 1 litro, entre 0,4 y 1,0 mbares en un puente de laboratorio monoetapa, manteniéndose la temperatura en la cola en este caso comprendida entre 160 y 190ºC y manteniéndose la temperatura en la cabeza comprendida entre 140 y 170ºC.
El destilado se recogió durante la destilación en cuatro fracciones de igual tamaño, la primera de las cuales estaba constituida, de manera típica, por aproximadamente un 66% en peso de DEA y por un 33% en peso de TEA, la segunda estaba constituida por un 38% en peso de DEA y por un 61% en peso de TEA y la tercera y cuarta estaban constituidas, respectivamente, por una proporción > el 97% en peso de TEA. Puesto que las dos primeras fracciones no contenían TEA en cantidad representativa, fueron eliminadas y no se tuvieron en consideración a la hora de medir el índice de color.
1b) Recocido y destilación (ejemplos 12 a 23)
Se disolvió el compuesto de fósforo, que ha sido indicado en la tabla 2, bajo agitación durante aproximadamente 12 horas y, en caso dado, ligero calentamiento (como máximo entre 40 y 60ºC) en AEEA pura (pureza > el 99% en peso en AEEA; impurezas: dietilentriamina (DETA) e hidroxietilpiperazina (HEP); calidad del color: índice de color Gardner después de un tratamiento con ácido como se ha descrito en el caso de 2b): 6,0, índice de color Gardner después de un tratamiento térmico como se ha descrito en el caso de 2d) y subsiguiente tratamiento con un ácido como se ha descrito en el caso de 2b): 6,0).
El material de partida preparado de este modo y mantenido bajo campana de nitrógeno se bombeó por medio de un serpentín tubular (volumen: 50 ml) termostatado en el baño de aceite, modificándose el tiempo de residencia, la cantidad de la adición y la temperatura como se ha indicado en la tabla 2 (= etapa a del procedimiento).
La descarga del serpentín tubular se condujo hasta un evaporador de película con escobillas, que se hizo trabajar a una presión de 50 mbares y con una temperatura del aceite comprendida entre 150 y 170ºC de tal manera, que se mantuviese una descarga de la cola suficientemente elevada (aproximadamente entre un 10 y un 20% de la corriente volumétrica) con el fin de evitar la formación de depósitos sobre las superficies calientes. La AEEA en estado de vapor se retiró a través de la cabeza del evaporador de película barrida y se obtuvo como destilado en un condensador (etapa b del procedimiento). Para mejorar la separación se hizo pasar una corriente de arrastre de nitrógeno de 1 litro de N_{2}/hora desde abajo hacia arriba a través del evaporador de película barrida.
1c) Recocido y destilación (ejemplos 24 a 32)
Se disolvió, bajo agitación, el compuesto del fósforo (H_{3}PO_{3} o H_{3}PO_{2}), indicado en la tabla 3, durante aproximadamente 12 horas, en AEEA pura (pureza > el 99% en peso en AEEA; impurezas: dietilentriamina (DETA) e hidroxietilpiperazina (HEP); calidad del color: índice de color Gardner después de un tratamiento con ácido como se ha descrito en el caso de 2b): 4,6).
Las otras etapas del procedimiento se llevaron a cabo como se ha descrito en el caso de 1b).
2. Determinación de la calidad de color de la alcanolamina 2a) Tratamiento con ácido de la alcanolamina (ejemplos 1 a 11)
Para amplificar el efecto de color producido, se combinaron y se mezclaron cuidadosamente 20 ml de la muestra de alcanolamina que debe ser ensayada, con 1.000 ppm de ácido acético. La mezcla perfectamente agitada se transfirió hasta un vaso de reacción y se dejó durante 3 horas en un baño de aceite, termostatado a 100ºC. En este caso, se cerró el recipiente con un tapón y se mantuvo bajo nitrógeno. El tapón estaba atravesado por una cánula para garantizar una compensación de la presión. Una vez transcurridas 3 horas se enfrió el recipiente con un baño de hielo y a continuación se midió directamente el índice de color (véase 2c).
2b) Tratamiento con ácido de la alcanolamina (ejemplos 12 a 23 y ejemplos 24 a 32)
Se introdujeron, mediante pesada por diferencia, 10 g de la alcanolamina (por ejemplo la aminoetiletanolamina (AEEA)) en un matraz Erlenmeyer de 100 ml y se introdujeron, bajo agitación (agitador magnético) y refrigeración (baño de hielo) 12,5 g de ácido clorhídrico acuoso al 32% en el transcurso de un minuto, en tres porciones, al principio gota a gota, después más rápidamente, con lo que se calentó la solución (máximo 30ºC aproximadamente). Al cabo de un tiempo de refrigeración final de 2 minutos se transfirió una muestra de la solución hasta el vaso de reacción y se cerró con un tapón de goma atravesado por una cánula. El vaso de reacción se calentó durante una hora a 70ºC en un baño de calefacción. A continuación se refrigeró el vaso de reacción en un baño de hielo, el contenido se transfirió directamente a continuación hasta una cubeta y se midió el índice de color (véase 2c).
[Un tratamiento con ácido de una alcanolamina para reforzar el efecto de color ha sido descrito, de manera general, en las publicaciones JP-A-62 019 558 (Derwent Abstract Nr. 87-067647/10) y JP-A-62 005 939 (Derwent Abstract Nr. 87-047397/07), después del cual se trata (se neutraliza) la TEA con ácido acético, con ácido cítrico, con ácido sulfúrico, con ácido clorhídrico o con ácido fosfórico].
2c) Medida del índice de color (ejemplos 1 a 32)
Se midió, por regla general, el índice de color de las muestras tratadas previamente con ácido, como máximo al cabo de 3 horas desde la refrigeración, con el fin de mantener tan reducida como sea posible la coloración final tras el tratamiento con ácido (como consecuencia del envejecimiento).
Se determinaron, por medio de una medida espectral del color, los valores de los índices a* y b* según el sistema CIE-Lab (según la publicación de Judd y Hunter (CIE = Comission International d'Eclairage, Paris); (véase la norma DIN 6174)), el valor APHA (que corresponde a la norma DIN-ISO 6271) y el índice de color Gardner (DIN ISO 4630).
La determinación de los valores a*, b* y APHA (índice de color APHA = índice de color Hazen = índice de color Pt/Co) en los ejemplos 1 a 11 se llevó a cabo de manera normalizada en un dispositivo LICO 200 de la firma Dr. Lange en una cubeta de 5 cm (espesor de la capa) (volumen \approx 10 ml).
La determinación de los valores Gardner y de los valores APHA en los ejemplos 12 hasta 32 se llevó a cabo de manera normalizada en un dispositivo Liquid Tester LTM1 de la firma Dr. Lange en una cubeta redonda de 11 mm (diámetro interno).
El valor a* indica la coloración roja/coloración verde de la muestra (un valor a* positivo indica la proporción de color rojo, un valor a* negativo indica la proporción de color verde) y el valor b* indica la proporción de amarillo/azul (un valor b* positivo indica la proporción de color amarillo y un valor b* negativo indica la proporción de color azul). De manera especial, se busca un valor absoluto de a* menor que en el material de partida antes de la realización del procedimiento de conformidad con la invención.
Los valores de a*, de b*, de Gardner y de APHA, que han sido indicados en las tablas Nr. 1, 2 y 3, se refieren siempre a las muestras después de que se haya llevado a cabo el correspondiente tratamiento con ácido.
2d) Ensayo de almacenamiento (ejemplos 12 a 23)
Con el fin de ensayar la estabilidad de color de la AEEA, se calentaron durante 3 horas, bajo nitrógeno, a una temperatura interna de 90ºC, 50 g de la AEEA, obtenida tras la destilación, en un matraz de tres cuellos con refrigerante de agua superpuesto. Tras enfriamiento hasta la temperatura ambiente, se llevó a cabo un tratamiento con ácido, como se ha descrito en el caso de 2b), y se midió el índice de color, como se ha descrito en el caso de 2c). Por medio de este tratamiento térmico de la AEEA a 90ºC durante 3 horas, se simuló un almacenamiento durante aproximadamente 40 días a 20ºC.
Resultados
Los resultados de los ejemplos Nr. 1 a 11, 12 a 23 y 24 a 32 se han representado en las tablas 1, 2 y 3.
En el caso de los ejemplos 1 a 4, 8, 12, 13, 15, 18, 21 a 27, 29, 30 y 32, se trata de ejemplos comparativos.
El ejemplo 1 representa la destilación de la mezcla en bruto de TEA sin recocido previo como valor comparativo, el ejemplo 2 por el contrario con recocido (60 minutos, 180ºC), sin embargo, respectivamente, sin el aporte de conformidad con la invención, del compuesto del fósforo.
En ambos casos el valor absoluto de a* y respectivamente de b* del producto es inaceptablemente elevado.
Mediante la adición de H_{3}PO_{3} o de Na_{2}HPO_{3} durante la destilación, sin embargo sin recocido previo, no se mejoró suficientemente la calidad de color (ejemplos 3 y 4): los valores absolutos de a* y/ de b* permanecieron inaceptablemente elevados.
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Ejemplos 5 a 11
Puede conseguirse una mejora de la calidad de color hasta los índices de color y hasta valores a* y b* exigidos, mediante el tratamiento térmico previo (recocido) de la alcanolamina en presencia de los compuestos de fósforo, que han sido descritos. En este caso, el H_{3}PO_{3} es más efectivo que el Na_{2}HPO_{3} en lo que se refiere a la reducción tanto del valor absoluto de a* así como, también, del valor absoluto de b*. El Na_{2}HPO_{3} es más activo para la reducción únicamente del valor absoluto de a*, sin embargo influencia en menor cuantía al valor de b*.
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Ejemplos 13 a 23
En cualquier caso, se mejoró claramente la calidad de color (compárese con el ejemplo 12) mediante el tratamiento de conformidad con la invención de la AEEA con H_{3}PO_{3}.
El índice de color del producto, obtenido por medio del procedimiento, era tanto más favorable cuanto más prolongado fue el tratamiento previo de la AEEA en presencia de H_{3}PO_{3} (ejemplo 14 vs. 13, 17 vs. 16 vs. 15 así como 20 vs. 19 vs. 18).
Así mismo, a medida que aumentan las temperaturas en la primera etapa del procedimiento se observa un efecto más positivo (ejemplo 19 vs. 14).
Por otra parte, la cantidad aportada de H_{3}PO_{3} tiene un efecto positivo sobre la calidad de color (ejemplo 22 vs. 19 vs. 16).
Si se somete a la AEEA a un recocido demasiado prolongado, a temperatura demasiado elevada, en presencia de cantidades mayores de H_{3}PO_{3} (= etapa del a del procedimiento) (ejemplo 23 vs. 20), se observará un empeoramiento del índice de color (degradación inducida por los ácidos).
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Ejemplos 24 a 32
El ejemplo 24 muestra, a título comparativo, el resultado con relación al índice de color de una simple destilación de la AEEA por medio de un evaporador de tipo Sambay.
De conformidad con los ejemplos 24, 27 y 30, una destilación de la AEEA en presencia del compuesto de fósforo, sin recocido previo, de conformidad con la invención (etapa a) no conduce a ninguna mejora del índice de color de la alcanolamina.
Los ejemplos 28 y 31 corresponden a la invención y muestran la mejora de la calidad del color.
1
2
3
4

Claims (3)

1. Procedimiento para la obtención de trietanolamina o de N-(2-aminoetil)-etanolamina con calidad de color mejorada, caracterizado porque la alcanolamina, cuya pureza es mayor que el 70% en peso, se trata (etapa a), en primer lugar, a temperaturas comprendidas entre 150 y 220ºC, durante un período de tiempo comprendido entre 30 minutos y 2 horas, con una cantidad efectiva de ácido fosforoso o de ácido hipofosforoso o de sus compuestos y, a continuación, se destila (etapa b) en presencia de una cantidad efectiva de un compuesto del fósforo, llevándose a cabo el tratamiento de la alcanolamina en la etapa a y la destilación de la alcanolamina (etapa b), respectivamente, en presencia de un 0,02 hasta un 0,5% en peso del compuesto de fósforo, con relación a la cantidad empleada de alcanolamina.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos del fósforo están constituidos por el hidrógenofosfito disódico (Na_{2}HPO_{3}), el fosfito de trietilo, el fosfito de trifenilo o el hidrógenohipofosfito disódico (Na_{2}HPO_{2}).
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la alcanolamina obtenida presente, al cabo de un tratamiento durante tres horas con 1.000 ppm de ácido acético a 100ºC, un índice de color APHA (DIN ISO 6271) comprendido entre 0 y 100, un valor absoluto para el índice a* según el sistema CIE-Lab comprendido entre 0 y 4 y un valor absoluto para el índice b* según el sistema CIE-Lab comprendido entre 0 y 8 o presenta, al cabo de un tratamiento durante una hora, con una cantidad 1,25 veces mayor en peso de ácido clorhídrico acuoso al 32%, a 70ºC, un índice de color Gardner (DIN ISO 4630) comprendido entre 0 y 3.
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